学鲁科版选修31 2.4电容器 电容 作业（5）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 2.4电容器 电容 作业（5）1关于电容器的电容，下列说法中正确的是（ ）a. 根据c=q/u可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比b. 对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比c. 无论电容器电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变d. 电容器所带的电荷量越多，电容就越大2如图所示，平行板电容器两个极板为a、b，b板接地，a板带有电荷量+q，板间电场有固定点p，若将b板固定，a板下移些，或者将a板固定，b板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是a. a板下移时，p点的电场强度不变，p点电势升高b. a板下移时，p点的电场强度不变，p点电势不变c. b板上移时，p 点的电场强度不变，p点电势降低d. b板上移时，p点的电场强度减小，p点电势降低3如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置两块相互靠近的等大正对的平行金属板、组成电容器，板固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板和静电计的金属壳都接地，板上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板的位置在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（ ）a. 只将板从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大b. 只将板从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小c. 只将板从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大d. 只在、之间插入云母板，静电计指针张角变大4如图所示，a、b为平行板电容器的两块金属板，a极板与静电计相连，静电计的外壳和b极板都接地当a、b两板带上等量异种电荷后，静电计指针偏转一定角度，此时，在a、b板间有一正点电荷q（带电量很小）静止在p点，则（ ）a. a板不动，将b板向下移动时，但静电计指针偏角减小b. a板不动，将b板向右移动时，静电计指针偏角增大c. a板不动，将b板向上移动时，点电荷q保持不动d. a、b板都不动，在a、b之间插入介质板时，静电计指针偏角增大5如图所示，平行金属板充电后与电源断开，板间有一带电液滴处于静止状态下列说法正确的是（ ） a. 带电液滴带负电b. 若将下极板下移，带电液滴会向下运动c. 若将下极板上移，带电液滴会向下运动d. 若将下极板稍微向左平移一小段，带电液滴会向下运动6测定压力变化的电容式传感器如图所示， 为固定电极， 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时（ ） a. 电容器的电容将减小 b. 电阻中没有电流c. 电阻中有从流向的电流 d. 电阻中有从流向的电流7下列物理量属于矢量的是（ ）a. 电势 b. 电场强度 c. 电流强度 d. 电容8如图所示电路中，a、b为两块竖直放置的金属板，g是一只静电计，开关s合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是 ( )a. 使a、b两板靠近一些b. 使a、b两板正对面积错开一些c. 断开s后，使b板向左平移一些d. 断开s后，使a、b正对面积错开一些9连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时 ( )a. 电容器的电容c变大 b. 电容器极板的带电荷量q不变c. 电容器两极板间的电压u变大 d. 电容器两极板间的电场强度e变小10如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差实验中保持极板上的电荷量q不变设电容器两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为下列关于实验现象的描述正确的是（ ）a. 保持d不变，减小s，则变小b. 保持s不变，减小d，则不变c. 保持s不变，增大d，则增大d. 保持s、d不变，在两板间插入电介质，则变大11如图所示，平行板电容器与电源相连，两极板a和b竖直放置，相距为d. 在两极板的中央位置，用长为l的绝缘细线悬挂一个质量为m，电荷量为q的小球.小球静止在a点，此时细线与竖直方向成角. 已知电容器的电容为c，重力加速度大小为g.求：（1）平行板电容器两极板间的电场强度大小；（2）电容器极板上所带电荷量q；（3）将小球从悬点正下方o点（细线处于张紧状态）由静止释放，小球运动到a点时的速度.12如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距为d8 cm，板长为l25 cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v00.5m/s的初速度从电容器左端沿两板间中线水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到板间p处时迅速将下极板向上移动cm，结果液滴刚好从金属板末端飞出。取g=10m/s2，求：（1）液滴通过平行板电容器两板间所用时间t；（2）液滴飞出平行板电容器时的速度v。13如图所示，真空中有平行正对金属板a、b，它们分别接在输出电压恒为u=91v的电源两端，金属板长l10cm、两金属板间的距离d=3.2 cm， a、b两板间的电场可以视为匀强电场。现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0107m/s的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出。已知电子的质量m=0.9110-30kg，电荷量e=1.610-19c，两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。求：(计算结果保留两位有效数字)ldu+ab（1）电子在电场中运动的加速度a的大小；（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y；（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动量增量的大小。14两块水平放置的平行金属板a和b（a在上，b在下），两板间的电压u=200v，要使一个质量为5g，带电量为5106c的微粒恰能在两板间的某点静止，g取10m/s2，（1）试确定a极板的带电性质；（2）求两极板间的距离15如图所示，一带电小球的质量m=210-4kg ，用长为l=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中的o点，电场场强e=3104n/c，当细线与竖直方向夹角为=37o时，小球恰好静止在a点。（g=10m/s2 ，sin37o=0.6，cos37o=0.8）求（1）小球带什么电？电量是多少？（2）若剪断细线，则带电小球的运动轨迹是直线还是曲线？加速度是多少?（3）若小球由竖直方向的p点静止释放，运动到a位置的过程中，电场力做多少功?试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bc【解析】电容器电容是本身的性质，对于一个确定的电容器电容是不变的，与所带的电量无关，故ad错误；根据q=cu对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比，b正确；根据电容的定义式可知，电容器所带的电荷量与电压的比值是电容，c正确2bc【解析】ab、由题可知电容器两板所带电量不变， a板下移时，根据、和可推出，可知，p点的电场强度e不变，p点与下板的距离不变，根据公式，p点与下板的电势差不变，则p点的电势不变，故b正确，a错误；cd、b板上移时，同理得知，p点的电场强度不变，根据公式u=ed，p点与下板的电势差减小，而p点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以p点电势降低，故c正确，d错误；故选bc。【点睛】电容器两板所带电量不变，改变板间距离时，根据推论分析板间场强的变化；由u=ed分析p点与下板间的电势差如何变化，结合电势的高低关系，判断p点电势的变化。3ac【解析】只将板m从图示位置稍向左平移，d增大，根据知，电容减小，根据知势差增大，则静电计指针张角变大，故a正确； 只将板m从图示位置稍向上平移，正对面积s减小，根据知，电容减小，根据知电势差增大，则静电计指针张角变大，故b错误；只将板m从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积s减小，根据知，电容减小，根据知电势差增大，则静电计指针张角变大，故c正确；只在m、n之间插入云母板，介电常数变大，根据知，电容增大，根据知电势差减小，则静电计指针张角变小，故d错误。所以ac正确，bd错误。4bc【解析】aa板不动，将b极板向下移动一小段距离，c=s4kd可以知道，d变大，由电容减小，根据u=qc，则电势差增大，指针偏角增大，故a错误，c正确；ba极板不动，将b极极向右水平移动一小段距离，s减小，则电容减小，根据u=qc，则电势差增大，指针偏角增大，故b正确；da、b板都不动，插入介质板c时，则电容增大，根据u=qc，则电势差减小，指针偏角减小，故d错误故选bc【点睛】本题是电容器的动态分析，关键是抓住不变量，当电容器与电源相连，两端间电势差不变，当电容与电源断开，所带电量不变；如果只改变两板间的距离时，两板间的电场强度不变5a【解析】电液滴静止，故受力平衡，受电场力向上，带负电，a正确；断开电源，若板间距增大， 不变，据电容的决定式c=，及电容的定义式c=q/u，与e=u/d，分析可知，e=，则场强不变，液滴所受的电场力不变，则液滴将静止不动故bc错误若将下极板稍微向左平移一小段，s减小，c减小，q一定，则u变大，e变大，带电液滴会向上运动，选项d错误；故选a点睛：本题关键要抓住不变量进行分析：电容器与电源保持相连，板间电压保持不变；充电后与电源断开后，电量不变电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变6d【解析】当待测压力增大时，电容器板间距离减小，根据电容的决定式得知，电容c增大故a错误电容板间电压u不变，电容器所带电量为q=cu，c增大，则q增大，电容器处于充电状态，而a板带正电，则电路中形成逆时针方向的充电电流，电阻r中有从b流向a的电流故bc错误，d正确故选d点睛：本题考查对传感器基本原理的理解，实质是电容器动态变化分析问题，电容的决定式和定义式c=q/u结合进行分析7b【解析】a电势、电容是只有大小没有方向的标量，是标量；电流有方向，表示正电荷定向移动的方向，但电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，故acd错误；b电场强度是既有大小又有方向的矢量，故b正确故选：b。8d【解析】ab. 开关s闭合，电容器两端的电势差不变，等于电源的电动势，则指针的张角不变。故a错误，b错误；c. 断开s,电容器所带的电量不变,b板向左平移一些,则电容增大,根据u=q/c知，电势差减小，则指针张角减小。故c错误；d. 断开s,电容器所带的电量不变,a、b的正对面积错开,电容减小,根据u=qc知，电势差增大，则指针张角增大。故d正确。故选：d.点睛：开关s闭合，电容器两端的电势差不变；断开s，电容器所带的电量不变；通过确定电容器两端间的电势差变化判断指针张角的变化9a【解析】当两极板间的距离减小时，根据电容的决定式c=分析得知，电容c变大故a正确由题可知，电容器的电压不变，c变大，由q=cu可知，电容器极板的带电荷量q变大故b错误电容器两极板间的电势差u等于电源的电动势，保持不变故c错误u不变，d减小，由e=u/d分析得知板间场强e增大故d错误故选a点睛：涉及电容的只有两个公式：电容的决定式c=和电容的定义式c=，常常两个公式结合分析电容器的动态变化问题10c【解析】a、根据电容的定义式，保持d不变，减小s，电容c减小，再根据，知u增大，所以变大，故a错误；b、根据电容的定义式，保持s不变，减小d，电容c增大，再根据，知u减小，所以变小，故b错误；c、根据电容的定义式，保持s不变，增大d，电容减小，再根据，知u增大，所以变大，故c正确；d、根据电容的定义式，保持s、d不变，在两板间插入电介质，则电容增大，根据，知u减小，则变小，故d错误故选c。【点睛】考查对电容器动态变化问题的分析和判断能力，抓住不变量和电容与哪些因素有关是关键。11（1）mgtanq（2）cmgdtanq（3）2glcos(1cos)【解析】试题分析：（1）带电小球静止在a点的受力如图：可得：（2）设两板间电压为u，则u=ed由，可得（3）带电小球从o运动到a，由动能定理：由解得考点：物体的平衡；动能定理12（1）；（2）【解析】试题分析：（1）根据题意，液滴从飞入电容器到p点过程一直做匀速运动，过p点后由于下极板上移，d减小，e增大，电场力增大，故液滴向上偏转在电场中做类平抛运动，但是水平方向依然为匀速运动。设刚进入电场到飞出电场时间为t，有：。（2）从p点到板末端飞出过程，由动能定理得：得：。考点：带电粒子在混合场中的运动【名师点睛】本题抓住平行板间电场强度与电势差的关系，知道粒子做类平抛运动求出粒子的运动情况，电容器与电源相连极板电压保持不变掌握基本规律是解决问题的关键。13（1）5.01014m/s2；（2）0.63cm；（3）2.310-24kgm/s。【解析】试题分析：（1）设金属板a、b间的电场强度为e，则根据牛顿第二定律有： （2分）解得：a=5.01014m/s2 （1分）（2）电子以速度v0进入金属板a、b间，在垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。电子在电场中运动的时间为 t= （1分）电子射出电场时在沿电场线方向的侧